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TECHNISCHES GEBIET
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Die
folgende Beschreibung betrifft allgemein Alarmsysteme und Verfahren
in Verbindung mit Ladekabeln für
Steckdosenelektro- und Hybridelektrofahrzeuge.
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HINTERGRUND
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Elektro-
und Hybridelektrofahrzeuge werden zunehmend beliebter. Viele derartige
Fahrzeuge sind so genannte ”Steckdosen”-Fahrzeuge.
Bei einem Steckdosenfahrzeug kann nur eine begrenzte Anzahl von
Meilen rein mit Batterieleistung gefahren werden. Daher wird die
Fahrzeugbatterie typischerweise von einer Leistungsquelle aufgeladen,
wie etwa einer öffentlichen
oder privaten elektrischen Steckdose, die Elektrizität von einem
elektrischen Versorgungsunternehmen empfängt.
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Typischerweise
wird ein Ladekabel verwendet, um die Fahrzeugleistungsquelle des
Versorgungsunternehmens mit der Batterie des Fahrzeugs zu verbinden,
so dass die Batterie aufgeladen wird, um das Fahrzeug zu betreiben.
Nach der Verbindung beginnt das Fahrzeugaufladesystem typischerweise mit
dem Aufladen der Fahrzeugbatterie, bis die Batterie vollständig geladen
ist. Ladekabel weisen gewöhnlich
ein erstes Ende, das in einen Ladeanschluss in das Fahrzeug gesteckt
wird, und ein zweites Ende auf, das in eine Leistungssteckdose eines Versorgungsunternehmens
gesteckt wird. Diese Ladekabel werden allgemein verwendet, wenn
ein Fahrzeug geparkt ist, wie etwa in einer Garage. Entwickler stellen
sich auch eine Situation vor, in welcher Steckdosenfahrzeuge an öffentlicheren
Ladestationen aufgeladen werden, wie etwa an Arbeitsplätzen oder
kommerziellen Einrichtungen. Bei derartigen Stationen kann es sein,
das der Fahrzeugbesitzer das Ladekabel bereitstellen muss, das mit
der Steckdose des Versorgungsunternehmens an der Station verwendet
werden soll.
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Herkömmliche
Ladekabel weisen gegenwärtig
keine Vorrichtung zur Sicherung des Ladekabels am Fahrzeug oder
der Steckdose des Versorgungsunternehmens auf. Daher kann das Ladekabel
gestohlen werden, speziell bei öffentlichen
Aufladestationen, und müsste
daher ersetzt werden, um einen Betrieb des Fahrzeugs fortzusetzen.
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Es
ist folglich wünschenswert,
ein mit dem Ladekabel verbundenes Alarmsystem bereitzustellen, um
Diebstahl zu verhindern. Darüber
hinaus werden weitere wünschenswerte
Merkmale und Eigenschaften aus der nachstehenden genauen Beschreibung
und den beigefügten
Ansprüchen
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und dem vorstehenden
technischen Gebiet und Hintergrund offenbar werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
wird ein Alarmsystem bereitgestellt, das mit einem Ladekabel eines
Steckdosenfahrzeugs verbunden ist. Das System umfasst einen Sensor,
der ausgestaltet ist, um einen Status des Ladekabels zu bewerten,
welcher einen gekoppelten Status, wenn das Ladekabel mit dem Fahrzeug
gekoppelt ist, und einen entkoppelten Status, wenn das Ladekabel
nicht mit dem Fahrzeug gekoppelt ist, umfasst. Das System umfasst
ferner eine Alarmschnittstelle, die mit dem Sensor gekoppelt ist
und ausgestaltet ist, um einen Alarm zu aktivieren, wenn sich das
Ladekabel in dem entkoppelten Status befindet.
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Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
sorgt ein Verfahren für
eine Alarmierung eines Benutzers wegen der Entfernung eines Ladekabels,
das anfänglich
mit einem Steckdosenfahrzeug gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst,
dass ein Alarmsystem, das mit dem Steckdosenfahrzeug verbunden ist,
scharf geschaltet wird; dass ein Status des Ladekabels bewertet
wird; und dass der Benutzer auf der Grundlage des Status des Ladekabels alarmiert
wird.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein
besseres Verständnis
des Gegenstands kann durch Bezugnahme auf die genaue Beschreibung
und die Ansprüche
abgeleitet werden, wenn diese in Verbindung mit den folgenden Figuren
betrachtet werden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
bezeichnen, und in denen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Alarmsystems für Ladekabel von Steckdosenfahrzeugen
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
ist; und
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2 ein
Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Alarmieren eines
Anwenders über
einen Ladekabeldiebstahl gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Die
folgende genaue Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und ist
nicht dazu gedacht, die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungsmöglichkeiten
der Erfindung einzuschränken.
Darüber
hinaus besteht nicht die Absicht, durch irgendeine explizite oder
implizite Theorie gebunden zu sein, die in dem vorstehenden technischen
Gebiet, dem Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden
genauen Beschreibung dargestellt ist.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf Elemente oder Merkmale, die
miteinander ”verbunden” oder ”gekoppelt” sind.
Bei der Verwendung hierin kann sich ”verbunden” darauf beziehen, dass ein Element/Merkmal
mit einem weiteren Element/Merkmal direkt verbunden ist (oder direkt
damit kommuniziert), und zwar nicht unbedingt mechanisch. Gleichermaßen kann
sich ”gekoppelt” darauf
beziehen, dass ein Element/Merkmal mit einem weiteren Element/Merkmal
direkt oder indirekt verbunden ist (oder direkt oder indirekt damit
kommuniziert), und zwar nicht unbedingt mechanisch. Es ist jedoch
zu verstehen, dass, obwohl zwei Elemente nachstehend bei einer Ausführungsform
als ”verbunden” beschrieben
sein können, ähnliche
Elemente bei alternativen Ausführungsformen ”gekoppelt” sein können und umgekehrt.
Obwohl die hier gezeigten schematischen Zeichnungen beispielhafte
Anordnungen von Elementen darstellen, können daher bei einer tatsächlichen
Ausführungsform
zusätzliche
dazwischen kommende Elemente, Einrichtungen, Merkmale oder Komponenten
vorhanden sein. Es ist auch zu verstehen, dass 1 und 2 rein
zur Veranschaulichung dienen und möglicherweise nicht maßstabsgetreu
gezeichnet sind.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Ladekabelalarmsystem 100 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
veranschaulicht. Das System 100 ist typischerweise innerhalb
eines Fahrzeugs 110 angebracht. Das Fahrzeug 110 kann
ein beliebiger Typ von Steckdosenfahrzeug sein, der durch eine externe
Quelle aufgeladen wird, einschließlich eines Steckdosenelektrofahrzeugs
oder eines Steckdosen-Hybridelektrofahrzeugs. Darüber hinaus
kann das Fahrzeug 110 ein beliebiger einer Anzahl verschiedener
Typen von Kraftfahrzeugen sein, wie z. B. eine Limousine, ein Kombi,
ein Lieferwagen oder ein Sportnutzfahrzeug (SUV), und kann ein Zweiradantrieb
(2WD) (d. h. Heckantrieb oder Frontantrieb), ein Vierradantrieb
(4WD) oder ein Allradantrieb (AWD) sein.
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Bei
einer Ausführungsform
umfasst das Fahrzeug 110 eine Batterie 140, die
verwendet wird, um eine (nicht gezeigte) Aktuatoranordnung, wie etwa
einen Antriebsstrang, mit Leistung zu versorgen. Die Aktuatoranordnung
kann ein Elektromotorsystem umfassen, das bei einer Ausführungsform
einen oder mehrere sinusförmig
gewickelte dreiphasige Wechselstrommotor/Generatoren (AC-Motor/Generatoren)
(oder Motoren) (z. B. Permanentmagnet) umfasst. Um den Elektromotor
mit Leistung zu versorgen, wird Gleichstromleistung (DC-Leistung)
von der Batterie 140 an einen Gleichrichter/Wechselrichter
geliefert, der die DC-Leistung in AC-Leistung umsetzt, bevor er
den Elektromotor erregt. Das Ladekabelalarmsystem 100 kann
auch mit anderen Motor- und/oder Fahrzeugkonfigurationen verwendet
werden.
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Die
Batterie 140 wird mit einem Ladegerät 142 aufgeladen,
das einen Ladeanschluss 144 umfasst, der zur Aufnahme eines
Ladekabels 130 ausgestaltet ist. Das Ladekabel 130 koppelt
das Fahrzeug 110, insbesondere das Ladegerät 142,
mit einer Leistungsquelle 172 über den Ladeanschluss 144. Insbesondere
ist das Ladekabel 130 zur lösbaren Verbindung mit dem Fahrzeug 110 an
dem Ladeanschluss 144 ausgestaltet, wie nachstehend genauer erörtert wird.
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Das
Ladekabel 130 weist ein Versorgungseinrichtungsende 134 und
ein Fahrzeugende 132 auf. In 1 ist das
Fahrzeug 110 veranschaulicht, wobei das Ladekabel 130 gerade
mit einer Versorgungseinrichtungssteckdose 170 gekoppelt
wird, die mit der Versorgungseinrichtungsleistungsquelle 172 verbunden
ist. Das Versorgungseinrichtungsende 134 kann zur Verbindung
mit einem Standardtyp von Steckdose ausgestaltet sein oder es kann
zur Aufnahme von Adaptern zur Verbindung mit mehr als einem Typ
von Steckdose ausgestaltet sein. Das Fahrzeugende 132 des
Ladekabels 100 ist zur Verbindung mit dem Ladeanschluss 144 ausgestaltet,
um das Fahrzeugladegerät 142 und
die Batterie 140 mit der Versorgungseinrichtungsleistungsquelle 172 elektrisch
zu koppeln.
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Die
Versorgungseinrichtungssteckdose 170 kann als ein beliebiger
Typ von Steckdose ausgestaltet sein, wie z. B. 110 Volt oder 220
Volt. Die Versorgungseinrichtungssteckdose 170 kann an
einem beliebigen Ort angeordnet sein, wie etwa bei einem privaten
Wohnsitz, einem Arbeitsplatz und/oder einer öffentlichen Aufladestation.
Es können
auch andere Spannungen verwendet werden, etwa jede Wandspannung,
die in den Vereinigten Staaten oder international verfügbar ist.
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Wie
nun genauer erörtert
wird, kann das Alarmsystem 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
einen Diebstahl des Ladekabels 130 verhindern. Bei einer
beispielhaften Ausführungsform
umfasst das System 100 einen Ladekabelsensor 152,
eine Alarmschnittstelle 154, ein Alarmsystemmodul 156,
eine Hupe 158 und Lichter 160.
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Wie
vorstehend angemerkt, wird das Ladekabel 120 am Ladeanschluss 144 mit
dem Fahrzeug 110 gekoppelt. Der Ladekabelsensor 152 überwacht den
Ladeanschluss 144, um das Vorhandensein des Ladekabels 130 zu
detektieren. Im Allgemeinen kann der Ladekabelsensor 152 ein
beliebiges Hardware- und/oder Softwaremodul mit der Fähigkeit
zum Messen elektrischer Eigenschaften von Leistung sein, die durch
das Ladekabel 100 über
den Ladeanschluss 144 fließt. Zum Beispiel kann der Ladekabelsensor 152 Schaltungen
zum Messen des Spannungsniveaus einer AC-Leistung am Ladeanschluss 144 umfassen,
wie etwa ein Spannungsmessgerät,
oder eine Spannungsvergleicherschaltung oder Schaltungen zum Messen
eines Stroms, der durch das Ladekabel 100 an das Fahrzeug 110 fließt, wie
etwa ein Strommessgerät.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist der Ladekabelsensor 152 ein Näherungssensor,
der durch einen Spannungsteiler das Vorhandensein des Ladekabels 120 detektiert, selbst
wenn es nicht mit der Versorgungseinrichtungssteckdose 170 verbunden
ist.
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Der
Ladekabelsensor 152 sendet ein Signal an die Alarmschnittstelle 154,
das das Vorhandensein oder das Fehlen des Ladekabels 130 am
Ladeanschluss 144 anzeigt. Wenn das Ladekabel 130 mit
dem Ladeanschluss 130 gekoppelt ist, zeigt der Sensor 152 der
Alarmschnittstelle 154 einen verbundenen Status an. Wenn
das Ladekabel 130 hingegen nicht mit dem Ladeanschluss 144 gekoppelt
ist, zeigt der Sensor 152 der Alarmschnittstelle 154 einen
nicht verbundenen Status an. Der Sensor 152 kann der Alarmschnittstelle 154 auch
eine Statusänderung
anzeigen, z. B. von verbunden zu nicht verbunden.
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Die
Alarmschnittstelle 154 empfängt auch ein Signal von der
Fernsteuerung 162. Im Allgemeinen kann die Fernsteuerung 162 das
System 100 in einen von mindestens zwei Zuständen versetzen:
einen scharf geschalte ten Zustand oder einen entschärften Zustand.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform
umfasst die Alarmschnittstelle 154 einen Empfänger (oder
einen Sender/Empfänger),
der zum Empfangen (und/oder Senden) von Information und Anweisungen
von der Fernsteuerung 162 ausgestaltet ist, die ein Sender
(oder ein Sender/Empfänger) sein
kann. Die Informationsverbindung zwischen der Fernsteuerung 162 und
der Alarmschnittstelle 154 kann von beliebiger Art sein,
welche Funkwellen, Tonwellen, Laser, Infrarotwellen, Magnetfelder
oder dergleichen umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.
Im Allgemeinen kann die Fernsteuerung 162 eine beliebige
Anzahl oder einen beliebigen Typ von Aktuatoren oder Dateneingabemechanismen
umfassen, die ermöglichen,
dass der Anwender das System 100 scharf schaltet oder entschärft. Bei
einer beispielhaften Ausführungsform
ist die Fernsteuerung 162 ein Schlüsselanhänger, der eine Taste enthält, die
das System 100 bei Betätigung
abwechselnd scharf schaltet und entschärft. Die Fernsteuerung 162 kann auch
eine Information übermittelnde
Einrichtung, wie etwa ein Display, eine Glühbirne, einen Lautsprecher oder
einen Vibrationsmechanismus umfassen, die aktiviert werden und den
Anwender benachrichtigen kann, wenn das Alarmsystem aktiviert wurde,
wie nachstehend genauer erörtert
wird. Die Fernsteuerung 162 kann auch ein intelligentes
schlüsselloses System
sein, das es einem Anwender ermöglicht,
andere mit dem Fahrzeug 110 verbundene Funktionen auszuführen, welche
ein Verriegeln und Entriegeln der Tür und ein Öffnen des Kofferraums umfassen.
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Zusätzlich zum
Ladekabelsensor 152 kann die Alarmschnittstelle 154 auch
mit anderen Modulen in dem Kraftfahrzeug in Verbindung stehen und
muss nicht auf das Alarmsystemmodul 156 oder auf alarmbezogene
Funktionen begrenzt sein. Zum Beispiel kann die Fernsteuerung 162,
wie vorstehend angemerkt, eine Taste umfassen, um den Kofferraum
oder die Türen
aus der Ferne zu öffnen
oder zu entriegeln. Diese Funktionen kön nen durch die Logik im Alarmsystemmodul 156 oder
einem anderen Modul oder Controller gesteuert werden. Darüber hinaus
kann das System 100 durch andere Aktionen mit Bezug auf
das Fahrzeug 110 scharf geschaltet werden. Zum Beispiel
kann das System 100 durch Verriegelung der Türen scharf
geschaltet werden, während
das Ladekabel 130 mit dem Fahrzeug gekoppelt ist.
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Im
Allgemeinen aktiviert die Alarmschnittstelle 154 das Alarmsystemmodul 156 auf
der Grundlage des verbundenen oder nicht verbundenen Status des Ladekabels 130,
der durch den Sensor 152 geliefert wird, und des scharf
geschalteten oder entschärften Zustands
des Systems 100, der durch die Fernsteuerung 162 bereitgestellt
wird. Wenn sich das System in einem scharf geschalteten Zustand
befindet und der Status des Ladekabels 130 von verbunden
zu nicht verbunden wechselt, aktiviert die Alarmschnittstelle das
Alarmsystemmodul 156.
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Bei
einem Aspekt wird das Alarmsystemmodul 156 in einem aktivierten
Zustand die Hupe 158 ertönen lassen und/oder die Lichter 160 aufleuchten lassen.
Die Lichter 160 können
die Frontscheinwerfer, Parkleuchten, Innenbeleuchtungen und/oder
beliebige andere Lichter des Kraftfahrzeugs sein. Die Hupe 158 kann
die Fahrzeughupe oder ein beliebiges anderes hörbares Signal sein. Bei einer
weiteren Ausführungsform
können
das Alarmsystemmodul 156 und/oder die Alarmschnittstelle 154 den
Anwender über
die Fernsteuerung 162 über
eine Aktivierung des Alarmsystems 100 alarmieren. Wie vorstehend angemerkt
wurde, kann ein Aktuator in der Fernsteuerung 162 ein visuelles
Signal, ein Audiosignal und/oder ein taktiles Signal, wie etwa einen
Summer, bereitstellen. Der Anwender kann das Alarmsystem 100 mit
der Fernsteuerung 162 deaktivieren. Alternativ kann das
Alarmsystem 100 eine vorbestimmte Zeitspanne lang, etwa 60
Sekunden oder ähnlich,
aktiviert bleiben, wonach es in den scharf geschalteten Zustand
zurückkehren
kann.
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Bei
weiteren Szenarien wird die Alarmschnittstelle 154 das
Alarmsystemmodul 156 nicht aktivieren. Wenn beispielsweise
das System 100 durch die Fernsteuerung 162 nicht
scharf geschaltet ist, wird die Alarmschnittstelle 154 das
Alarmsystemmodul 156 nicht aktivieren. Gleichermaßen wird
die Alarmschnittstelle 154 das Alarmsystemmodul 156 nicht
aktivieren, wenn das Ladekabel 130 einen verbundenen Status
beibehält.
Wenn schließlich
das Ladekabel 130 bei einer beispielhaften Ausführungsform
einen nicht verbundenen Status beibehält (d. h. das Ladekabel 130 war
vor dem Scharfschalten des Systems 100 nicht verbunden),
wird die Alarmschnittstelle 154 das Alarmsystemmodul 156 nicht
aktivieren. Zudem kann die Alarmschnittstelle 154 das Alarmsystemmodul 156 beim
Auftreten von auslösenden
Ereignissen aktivieren, die mit dem Ladekabel 130 nicht
in Beziehung stehen. Ein derartiges auslösendes Ereignis kann z. B.
ein Öffnen
einer verriegelten Tür
oder ein Starten des Motors während
eines scharf geschalteten Zustands umfassen.
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Im
Allgemeinen kann die Alarmschnittstelle 154 und das Alarmsystemmodul 156 in
ein elektronisches Steuerungssystem, das in funktionaler Verbindung
mit der Batterie 140, der Aktuatoranordnung (nicht gezeigt)
und dem Gleichrichter/Wechselrichter (nicht gezeigt) stehen kann,
eingebaut sein oder in funktionaler Verbindung damit stehen. Obwohl
es nicht im Detail gezeigt ist, können die Alarmschnittstelle 154 und
das Alarmsystemmodul 156 verschiedene Sensoren, Kraftfahrzeugsteuerungsmodule oder
elektronische Steuerungseinheiten (ECUs) umfassen, welche Logikschaltungen,
einen Prozessor und/oder Speicherkomponenten zum Ausführen der Prozesse
und Verfahren, die nachstehend beschrieben sind, umfassen.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm gemäß einem
beispielhaften Alarmverfahren 200, das mit einem Fahrzeugladekabel
verbunden ist. Zudem wird Bezug auf 1 genommen.
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Bei
Schritt 205 ermittelt das System 100, ob das Ladekabel 130 mit
dem Ladeanschluss 144 und damit mit dem Fahrzeug 110 gekoppelt
ist. Bei einer Ausführungsform
ermittelt der Sensor 152, ob das Ladekabel 130 mit
dem Fahrzeug 110 gekoppelt ist oder nicht. Wenn das Ladekabel 130 bei
Schritt 205 nicht mit dem Ladeanschluss 144 gekoppelt
ist, dann ergreift das System 100 keine Maßnahme und
es wird kein Alarm aktiviert, wie durch Schritt 230 angezeigt
ist. Wenn das Ladekabel 130 bei Schritt 205 mit dem
Ladeanschluss 144 gekoppelt ist, geht das System 100 zu
Schritt 210 weiter, bei dem es ermittelt, ob das System
scharf geschaltet ist, z. B. mit der Fernsteuerung 162.
Wenn das System 100 bei Schritt 210 nicht scharf
geschaltet ist, ergreift das System 100 keine Maßnahme und
es wird kein Alarm aktiviert, wie durch Schritt 230 angezeigt
ist. Bei anderen Ausführungsformen
kann die Reihenfolge der Schritte 205 und 210 umgekehrt
sein. Mit anderen Worten ermittelt das System 100, ob das
Ladekabel 130 mit dem Ladeanschluss 144 gekoppelt
ist, nur, wenn das Fahrzeug 110 scharf geschaltet ist.
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Wenn
das System 100 bei Schritt 210 scharf geschaltet
ist, geht das System 100 zu Schritt 215 weiter,
in welchem das System 100 ermittelt, ob das Ladekabel 130 getrennt
wurde. Bei einer Ausführungsform
sendet der Sensor 152 ein Signal an die Alarmschnittstelle 154 über das
Vorhandensein oder das Fehlen des Ladekabels 130. Wenn
das Ladekabel 130 bei Schritt 215 noch mit der
Buchse 144 gekoppelt ist, geht das Verfahren 200 zu
Schritt 235 weiter, bei dem das Überwachen beibehalten wird, und
nachfolgend zu Schritt 210, bei dem wieder ermittelt wird,
ob das System 100 scharf geschaltet ist oder nicht. Wenn
das Ladekabel 130 bei Schritt 220 jedoch aus der
Buchse 144 entfernt wurde, geht das Verfahren zu Schritt 220 weiter,
bei dem ein Alarm ertönen
gelassen wird. Wie vorstehend angemerkt, kann der Alarm ein Hupen
der Hupe 158 und ein Blinken der Lichter 160 des
Fahrzeugs 110 umfassen. Das System 100 kann auch
eine Benachrichtigung an den Anwender des Fahrzeugs 110 senden.
Bei Schritt 225 ermittelt das System 100, ob der
Anwender das System 100 z. B. mit der Fernsteuerung 162 entschärft hat.
Wenn der Schritt 225 Ja liefert, schaltet das System 100 den
Alarm bei Schritt 230 aus. Wenn der Schritt 225 Nein
liefert, setzt das System 100 den Alarm fort, wie durch
die Rückkehr
zu Schritt 220 angezeigt ist.
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Obwohl
mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorstehenden
genauen Beschreibung dargestellt wurde, ist festzustellen, dass eine
große
Anzahl an Variationen existiert. Es ist auch festzustellen, dass
die beispielhafte Ausführungsform
oder die beispielhaften Ausführungsformen
nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die
Anwendbarkeit oder die Ausgestaltung der Erfindung in irgendeiner
Weise einzuschränken.
Stattdessen wird die vorstehende genaue Beschreibung Fachleuten
eine brauchbare Anleitung zur Implementierung der beispielhaften
Ausführungsform
oder der beispielhaften Ausführungsformen
bereitstellen. Es ist zu verstehen, dass in der Funktion und Anordnung
von Elementen verschiedene Änderungen
durchgeführt
werden können,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen und
deren juristischen Äquivalenten
offen gelegt ist.